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机电技术基础知识赏析八篇

时间:2023-12-25 14:38:41

机电技术基础知识

机电技术基础知识第1篇

 

1.引言

 

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字应用电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA (Field Programmable Gate Array)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)为代表的大规模可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

 

2.教材改革的基本思路

 

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA (Electronic Design Automation)技术基础知识[3],利用Multisim 软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

 

3.教材的主要特点

 

3.1 教材内容组织

 

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

 

3.2强调基础理论

 

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。

 

在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

 

3.3突出实践应用

 

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。

 

在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC 0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。3.4增加EDA技术知识

 

EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

 

4.结语

 

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

机电技术基础知识第2篇

关键词:行业标准;职业需求;电子技术基础;教学改革

教改项目:广东省高等职业教育教学改革项目(项目编号20130301051);2014年度广东省教育教学成果奖(高等教育)培育项目(项目序号834)

TM1-4;G642

一、现在民航电子专业中的电子技术基础课程中存在的主要问题

在高等职业教育中,电子技术基础类课程是非常重要的、工程实践性强、必须具备的基础知识,也是后续课程的奠基石。目前,电子技术类教材多为通用类教材,内容偏重理论推导与计算,没有针对某个领域的专业基础课程教材,学生学习的过程中没有针对性,重点内容分散,学习周期长,压缩了专业课程的学习时间,不能够体会民航领域对电子技术类知识的要求,而真正遇到飞机维修中的电路图,不会应用所学的知识进行分析[1-5]。对民航领域的工作岗位的知识需求以及所涉及的典型元器件都不能了解。主要有三个方面原因:一是课程内容不适合民航院校的需求,民航院校重在使用仪器仪表而不是设计仪器,基本内容与学生所学专业的关联度不够,所以很多内容过难,学生掌握不了。二是生源情况比较复杂,学生的基础不一样,专业基础差距大,教学中不能一刀切。三是示例教学内容少,缺少相关行业的示例,教材中基于行业标准的示例基本没有。因此许多学生虽然成绩不错,但对于本行业中的专业涉及的典型电路的分析、元器件的作用不会付诸实践。同时,与课程配套的实验内容过于陈旧,难以体现本行业对电子技术基础课程的需求、以及需要掌握的课程内容和民航领域的电子电路图等,不能了解本行业的基本电路和扩展电路以及分析方法。

总之,现有教材没有针对性、重视计算忽视应用、理论性比较强,不适应民航高职院校学生的使用。制约着电子技术基础课程教学效果的提高以及学生对本行业所需基础知识情况不了解。

模拟电子技术、高频电子技术及数字电子技术三门电子技术基础课程进行融合,三门课程密切相关,模拟电子技术是基础,无线电通信是飞机通信与导航的基础,而高频电子技术是通信与导航的基础,机电维修专业的学生需要掌握基本内容[4-5]。数字电子技术是转换器和运行基础,民航领域的电子设备的维修人员需要掌握基本原理和维修技术,另外维修人员执照考试涉及的电子技术基础的内容划为M4考试的主要内容。因此,项目提出了基于行业标准的电子技术基础课程融合的改革思路,达到缩短课时量、增加实用性、减少计算量、注重R盗煊蛐枨蟮牡缱蛹际趸础类课程的改革目标,改革后的教材注重领域知识的渗透和应用,根据执照考试的内容简化计算、注重实际元器件的特点及应用。以学生为主体,突出电子技术基础能力为目标,有任务训练职业岗位能力,挖掘学生潜能、发挥学生特长,全方位全过程培养高素质高技能人才。

二、依托行业标准确定电子技术基础课程目标

高职教育具有较强的职业针对性,课程必须依托行业标准进行教学改革,使课程符合职业需求、服务于整个专业课程体系。电子技术基础课程是航空机务维修学院各个专业,尤其是飞机电子专业和通用航空器维修专业课程体系的逻辑起点,在承担夯实专业基础知识、培养学生现行民航领域所涉及的电子基础知识分析能力、同时培养学生掌握民航领域电子技术的动态,进而掌握专业课程学习方法。为下一步学生在校内实训基地所进行的航空电子设备测试实训和飞机电子系统定检实训及到单位进行顶岗实习做好准备。该课程对学生职业能力的培养和职业素养的养成起着重要的支撑作用。

民航高校是为民航领域培养专业的人才,学生所具备的基本技能和专业技能应该适应民航职业的需求,满足工作岗位的工作技能要求。根据调研发现,作为一名机务维修人员必须具备基本知识,比如二极管、三极管、放大器和各种门电路、接收和发射装置等等,而这些知识在飞机维修过程中占有重要的地位。

因此,从民航电子行业的发展趋势、行业标准、从业人员的基本情况、人才需求现状进行几个方面进行研究,分析行业标准、职业岗位、素质要求、执照证书几方面所需要的电子技术知识,进行论证,总结了民航高职院校中电子技术基础课程教学情况及存在的主要问题。针对存在的问题,结合专业建设情况,详细对本行业的工作任务、职业需求、职业能力进行分析,从而确定本课程的主要目标。

本课程组学习当代德国职业教育基于工作过程的学习领域课程开发模式,对电子技术基础课程进行了基于行业标准的课程改革和教学组织。本课程以企业工作过程为导向的开发路径如下图所示。

课程组通过对民用飞机维修企业调研,了解企业典型工作任务和工作过程,发挥企业兼职教师的指导作用,构建了基于工作过程的学习情境,采用项目教学法和引导文教学法,恰当地在各教学环节融入行业标准、飞机维修规范、团队协作等内容,将该课程建设成为集能力培养、职业素质训导和孕育学生创新成果的教学平台,使之成为飞机机电设备维修专业的特色基础课程。本课程所有的任务都是飞机维修岗位的真实任务,课程组还针对737-800型飞机航线维护编写了课件。这样当学生真正进入专业课或者校外实训基地进入工作岗位后,不会有“陌生”的感觉。

三、以民航飞机常见电路类型为载体确定课程内容

通过对飞机维修专业电子设备运行与维护、电子产品调试与维修等岗位的典型工作任务进行分析,根据行业标准和相关的职业需求,按照典型性、完整性、实用性和代表性的原则,遵循学生认知规律,从简单到复杂确定课程内容。本课程把模拟电子技术、数字电子技术进行整合,将学习内容划分为5个部分,各个部分知识从简单到复杂,逐层深入学习。采用理实一体化的教学方式,理论知识讲授各类电路的工作原理,实践技能培养学生掌握常见电路设计、检测、调试、维修能力。例如二极管对于民航领域来说需要知道特殊二极管及其应用电路,如图1所示,A380 SSPC电子组件中的光纤耦合器中发射机是采用发光二极管,接收机采用三极管做成。有针对性进行教学及课程内容的学习,使得学生有的放矢,心中有数,学以致用。

(a)电路板

(b)黄色圈出的核心电路结构

图1 A380 SSPC电子组件中的光纤耦合器中发射机电路

四、以工作任务单进行教学单元设计

教学改革的核心是课程建设,课程的开发要有利于学生职业能力(主要是专业能力、社会能力、方法能力)的培养,做到职业素质和综合能力并重。民航行业具有技术含量高、设备更新快的特点,为加强对学生的职业能力的培养,根据民航行业的发展状况,结合飞机维修岗位的培训考试大纲和“岗位资格证书”的内涵要求,增加岗前培训内容,不断更新和完善课程内容。对民航行业的岗位技术要求、技能要求和知识结构要求进行分析,确定能力结构和知识结构,构建以能力培养为主线的课程体系和完善的实践训练体系,围绕岗位关键能力组织教学,突出实践性教学内容,充分体现民航高职教育特色。

在教学中采用以学生为主体、充分调动学生的学习积极性和有利于提高学生能力的教学方法。我们在教学方法中,最大的改革是采用了基于行动导向的任务驱动教学法,建立虚拟企业,虚拟任务,将“教、学、做”相结合,理论实践融为一体。

为了促使教学方法改革的成功实现,采用了多种教学手段。课程组在教学手段方面的改革最突出的是两个方面:切实有效利用校内校外实训基地资源和建设与利用网络资源。课程教学重在能力培养,能力培养在于整个教学过程,对学生的考核也应该贯穿于整个教学过程始终。考核应该以能够促进学生能力发展为原则。不再用传统的仅凭期中/期末卷面成绩来评价学生的方法,考试方式包括笔试、口试、实验、实际操作等多种形式。重视学习过程的检查考核。平时成绩按项目评定。项目教学过程中学生成绩的考核评价总体上突出工作任务与实践项目的完成过程和效果。考核的项目主要由团队项目业绩及团队项目的个人考核和个人平时表现三部分构成。

五、结束语

课程改革是一项实践性很强、应用性广泛的系统工程,更需要后续实践的验证其有效性,从而进行更进一步的改进,这也是高职院校行业性和实践性特点的具体体现。电子技术基础课程的改革过程中,基于大量的教学资源,突出了以行业为标准、以职业为导向、以学生为中心的教学理念,真正体现了毕业就上手的职业性人才的培养。

参考文献:

[1]周文根,职业高等教育“双型”课程模式特征探析[J],高等教育研究,2013,34(3): 67-72.

[2]陈振源,以就业为导向推动电子专业基础课程教学改革――关于《电子技术基础与技能》新教学大纲的解读[J],中国职业技术教育,2010,8: 43-45.

[3]田秀红,刘宝庆,郭彦,试论电子技术课教学改革与创新[J],教育与职业,2010,3:125-127.

[4]于卫,江丽莉,孙薇薇,电子技术基础综合设计系统的设计与研制[J],实验室研究与探索,2008,27 (2): 28-32.

机电技术基础知识第3篇

0 引言

本文将论述电子信息工程专业课程体系中计算机教育课程设置的研究和初步实践。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,其主干学科包括信息科学、电子科学及计算机科学。因此,其专业培养目标定为:具有坚实的电子信息工程专业基本知识和基础理论,能熟练掌握电子技术、计算机技术、网络与信息系统工程设计与管理等方面的知识,通过电子与信息工程实践的基本训练,了解学科的应用前景和最新发展动态,具备设计、开发、应用和集成电子设备、信息系统的能力,并具有良好的科研创新能力。上述目标体现了该专业学生应具备的知识结构,同时也充分体现了计算机技术对培养电子信息工程专业学生的重要性。

1现代计算机课程与专业课程的融合

现代计算机技术的发展,有力推动了电子信息技术的快速发展。同时,计算机理论与技术相关理念也渗入电子信息工程专业的基础和专业课程内容中,对电子信息工程专业的教学产生重要影响,主要表现在以下几个方面。

(1)在现代电子系统中,电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。同时,计算机技术和微电子技术的紧密结合,使嵌入式计算机系统得到飞速发展,也使得片上系统SoC(System onChip)获得广泛的应用。

(2)电子信息技术中需要很多的变换和数据处理,采用的算法是实现系统功能的重要环节,如快速傅氏算法、离散余弦变换、测量数据的误差处理与回归拟合等。在算法实现上,计算机技术具有明显的优势。软件技术的快速发展,使得电子信息领域中的数据运算、数据变换和数据处理都可融入计算机程序中。

(3)计算机仿真技术的快速发展使得电子线路与通信系统的设计、分析和仿真试验更加便捷、高效,出现了许多针对不同应用层次的电子设计自动化(EDA)软件,覆盖了电子设计的全过程。电子系统的设计已离不开计算机,EDA软件的地位越来越重要,已成为电子电路教学中的重要组成部分。

(4)随着软件技术的飞速发展以及Windows操作系统的普及应用,出现了许多新的软件设计方法,如面向对象程序设计、可视化编程、控件技术等。这些新技术极大提高了软件开发的效率,同时也使软件的功能得到极大的加强。

2本专业计算机教育应重视的环节

电子信息工程专业的计算机教育应针对专业特点,重视教学规律,科学地组织课程,合理地安排教学内容。教学中要重视以下几个环节:

(1)明确计算机教育的培养目标

要有效提高本专业学生的计算机能力,必须明确本专业计算机教育的培养目标。根据计算机技术的发展特点、本专业计算机应用的实际情况和对学生专业计算机应用能力要求,建立完整的电子信息工程专业计算机能力培养体系,全面提高学生在电子信息技术中计算机应用的能力和创新意识。

(2)重视与相关计算机技术知识的融合

电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程中,都包含有计算机技术的内容。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中尽可能多地结合计算机技术。

(3)注意计算机软硬件内容并重

嵌入式计算机系统的飞速发展,使高性能的单片机和专用微处理器芯片在各种电子系统中得到应用,其特点之一是软硬件共存于一体。因此,该专业的学生不能只偏好计算机软件或硬件技术,必须全面掌握好软件与硬件两方面的知识。

(4)必修与选修相结合

在确保所培养人才的基本规格和质量的基础上,应大量增加以拓宽专业口径,增强适应性,满足学生兴趣爱好、个性发展以及学科发展最新成果为目标的选修课程。根据这一思路,应当考虑:适度压缩必修课,仅将计算机基础、程序设计语言、微机原理及应用及电子设计自动化(EDA)等作为必修课;增加选修课,进一步拓宽学生的知识面,培养其在某一方面的特长;适度增加以专业后续课程为主的专业特色课程,以计算机教育应用实践为主的应用特色课程和以地方人才特殊需求为主的地方特色课程等。

(5)注重计算机教育内容体系的更新

具体来说,一方面要对作为基础的必修课加以精选,适当删除各门课程中相互交叉和重复的内容;另一方面更要积极引入计算机技术新知识、新理论和新方法,将其充实到教学内容中去,对教学内容不断调整更新。使学生能掌握新的知识,具备更深层次的技能,毕业后较好地适应社会需求。

机电技术基础知识第4篇

[关键词]机电一体化五年制高职课程设置

引言

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。

机电一体化专业是我校的主要专业之一,伴随着经济全球化,我国的制造业成为国民经济的核心,而机电一体化成为制造业发展的“发动机”,机电一体化人才的需求大幅度提高,机电一体化专业人才被国家列为二十一世纪社会发展最急需的十大专业人才之一,是就业领域最宽的专业。我校的机电一体化专业的课程,应不断适应对人才需求的这种变化,在课程的时间安排上有必要进行一些调整,而且对于我校机电一体化专业应涵盖哪些学科领域,课程设置方面更应该进行大胆的改革。

一、在教学中增加介绍微电子技术相关知识的课程

在我校五年制机电一体化专业的教学过程中,我对此专业第二学年第二学期的学生做过一个调查统计,调查学生人数为79名,发现两个09级机电一体化班级中,见过晶体管的同学在一个班中只有一名,而另一个班因有选修课的原因,有一部分同学对晶体管稍微有一点了解。这个调查结果说明,我校机电一体化专业的学生,在前两年的学习过程中,基本上没有接触到微电子技术的知识,而机电一体化实际上是微电子技术、计算机技术等向机电技术不断渗透的产物,在我校的五年制高职机电一体化专业教学计划中,没有微电子技术相关知识的课程设置。

从五年制高职学生的学习基础看,学生的起点是比较低的,学生本身在初中阶段的物理基础也比较薄弱,到五年制高职的前三年,除了学习物理基础知识,很有必要让学生了解元器件知识以及微电子技术的基础知识,比如什么是集成电路?什么是敏感元器件、光电管和继电器?这些知识能为学生后续的学习打下基础,是大有裨益的。可以尝试在五年制教学的第二学年中增加一门微电子技术理论学习与实训相结合的课程,如果学生不具备一点热敏电阻、温敏二极管、温敏三极管的知识,对于温度传感器的理解也就无从谈起。当学生具备了一些元器件的知识,那么学生在三年级学习“传感器应用技术”课程就会轻松许多。

从机电技术发展的情况看,不论是生产制造系统还是试验和研究装置及各类终端产品,电子技术取代了许多机械本身的主要功能,电子元件代替了许多机械式的信息处理机构和控制机构,同时采用微电子技术增加了许多控制功能,如采用可编程序控制器代替原来的继电器――接触器控制电路等。所以我们在教学过程中,应该适应时展的需要,增加介绍微电子技术知识的课程,如果还停留在原有的单一的学科领域内,必然会导致知识结构的狭窄,从而不能满足技术进步带来的对人才的需求。

在南校区学生的座谈会上,有些学生也提出了他们对电子元器件知识的需求,他们认为自己连一些基本的元器件知识都没有,根本就不知道元器件的作用和各种功能,这使对一些现有课程的学习感到困难。有些学生表示他们学习非常努力,但是还是听不懂老师所讲的内容,实际上就是基础知识的薄弱造成的,所以我们应不断研究:究竟学生哪方面是薄弱环节?最主要的需求是什么?只有这样才能更好地改革现有的课程设置。

二、对学生的基础能力进行分析,对课程的时间安排进行必要调整

对于五年制高职学生来说课程的设置应反映人才培养目标和培养规格需要,还要反映教育对象状况,在确保基本教育水准的提前下,体现因材施教。与三年制高职所不同的是,五年制高职学生的主体是初中毕业生,大部分学生进入五年制高职院校学习并非本人意愿,而是教育制度强制性分流的结果,所以很多学生学习基础很薄弱、学习动力也不足,因此在进行课程设置时,要加强对学生的研究,充分考虑学生的学习水平和学习能力。

近年来,一些发达国家在分析职业能力时,特别注意分析职业的“基础能力”,对于学生所学的课程来说,同样应注意分析他们的现有知识是否有能力达到。对于我校机电一体化专业来说,从现有的教学计划中可以看出“电气控制技术”课安排在第五学期,而在整个教学计划的前四个学期没有一门电类的相关课程,我们知道电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象,以实现生产过程自动化的控制技术。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。而根据学生此前学习的相关课程,连最基本的电路基础的知识还没有具备,更不用说这样一门综合知识很强的一门学科的学习了,显然学生的基础能力没有达到此门课的学习要求,因此,有必要将“工业控制电路分析与制作”课提前到第四、五学期学习,而可以将“机械工程应用技术”课程错后一学期学习,这样使学生能够具备相应的基础能力,以利于他们对知识的掌握,不至于感到课程难度太大,亦能提高学生自信心。

三、加强学生的电工电子技能实训,提高学生的实践操作能力

高职的人才培养目标是“高技能人才”,高职毕业生比本科生应具备更强的技能,比中职生具备更多的理论知识。那么,如何加强技能型人才的培养呢?根据我校的办学条件,我们有能力为学生创设一个更好的实习实训条件,以学生的职业素质和应用能力培养为主线,更合理的进行课程的设置。

“工业控制电路分析与制作”课程为我院高职机电一体化技术专业核心课程,这门课在必要的理论知识基础上,侧重于电子控制技术在机电设备中的应用分析等内容,并且有一些实际操作技能训练。但是仅仅通过此门课程的学习,对学生的实际操作能力的训练我认为还是远远不够的,可以单独开设一学期的“电工电子技能实训”课程,安排学生多样化的电工电子实习训练。教学内容可以有很多,既可以增加一些理论教学内容,又主要侧重学生操作技能的训练,其形式比如可以从万用表的正确使用、元器件识别与检测、元器件安装技术、焊接技术、调试技术、维修技术、基本电路分析和故障分析等中选择一部分内容进行重点训练,并在教学中同时加强学生的素质教育等。

在五年制高职的学生中,大部分对于电子小制作也非常感兴趣,他们热爱动手,当制作出自己亲手制作的电子产品时,他们的自信心得到了极大的满足,这能促进他们对知识的渴望和对实践的探索。而在实际的教学计划的安排中,学生接受技能训练的机会很少,那么,如何扩大学生的知识面,如何通过五年的学习使我们培养的学生成为社会需要的通用型人才是我们面临的主要课题。我们应努力给学生创造条件使他们有更多的实践机会,提高学生的实践操作能力,从而使他们的头脑更加灵活,手脚更加麻利,成为企业真正需求的实用型人才。

结论:

五年制高职学习起点较低,我们在安排课程时应多考虑学生学习基础和接受能力,有必要在学习一些核心课程之前增加一定的铺垫,让学生能一步一个脚印的往前走,让他们感到前面的台阶通过努力能够顺利的迈过去,而不是遥不可及,我们应综合考虑学生的学习基础和现代技术的发展,不断改革课程设置,使课程的安排真正适合学生的学习和发展。

参考文献

[1]鲍加农.试论机电一体化及专业课程设置.中国自动化教育论文集,2003.

[2]季维发.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社,1995.

机电技术基础知识第5篇

关键词:情境教育;大学教育;信息技术基础课程

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0261-02

大学的信息技术基础课程是作为大学的一门重要的基础应用能力的课程,在大学的教学当中受到了广大教师的重视。当前世界的计算机信息技术不断地发展,这就要求当代的大学生要具有比较优秀的计算机信息的技术基础。而从二十世纪的九十年代开始,中国的高校就已经开始开办了“信息技术”这一门的课程,从教学目的上看,是为了对大学生的信息技术方面的能力进行提高,增强当代大学生进入社会的综合素养。而从进入二十一世纪之后,大部分进入大学学习的青年学生,都在中学阶段乃至于小学阶段有接触过系统的信息技术方面的基础课程教育,因此,是具有一定程度的电子计算机的信息技术处理能力。

因此,对于当前的大学的信息技术基础课程应该是需要重新定位,在学科上应该成为大学生学习信息技术方面的一个新的起点,并且适应当前的社会以及时代的不断发展,和中学阶段以及小学阶段的信息技术相关课程知识之间进行衔接以及递进,因此来开展大学的信息技术基础课程则更具有应用性。

1 当前大学的信息技术基础课程的现状概述

在我国的这些高等院校以及高等职业院校当中,大学的信息基础课程一直都是一门公共的必修课程,这一门课程的教学目的,就是为了更好地提升学生的电子计算机的应用能力。而电子计算机在中国的发展速度也非常快。仅仅在十年之前,中国的计算机普及程度还十分地,当时的大学计算机信息课程主要是侧重于对电子计算机的基本应用进行普及,而电子计算机在如今的社会当中则已经有非常高的普及率,占到约百分之就是的程度。不过当前的大学电子计算机相关的信息技术基础课程,仍然保留了很多大量的基础文化类的教学内容,比如对于电子计算机的一些基础的知识,包括电子类的表格以及文字处理软件的一些基础的使用等等,这些就基本上是一些当前电子计算机的应用程序以及基础操作方法的说明书的汇编,而在当前的电子计算机课程当中,基本上就是对于软件的操作的培训班,并且只是在提升学生的电子计算机的操作技巧,这样的定位显然是不能够适应当前时代以及社会的要求。所以信息技术的基础课程面临着一个重塑和定位的问题。

近些年以来,很多高等院校以及高等职业院校已经逐渐把电子计算机课程更改成为了信息技术的基础课程,这样的一种调整表明了当前的高校已经了解时代以及社会对于当前大学生的电子计算机应用技术方面的相关要求。信息技术相对比于电子计算机课程,在学科的涵盖上更为广泛。信息是自古以来就存在的,对于当前的生产、工作、收集、包括保存以及传递、加工等等,都是伴随着人类的文明也不断地进行发展。

河北大学的一项调查也表明了,当前大学新生在进入大学之前接受过系统的信息技术方面的课程学习的学生数量是不断增长的,并且县级、乡级的一些中学也逐渐引入了很多信息技术教育方面的课程的学习。而大学新生的信息技术方面的水平也越来越高,在基础操作方面的合格水平也逐年增加,而大学新生之间的信息技术水平差距则比较大,不同的省市区域,不同的学校在进行信息技术基础方面的课程上开展情况有差异,大部分受到教学条件以及师资方面的影响。

而在大学生经过在大学的信息技术基础课程的学习之后,有部分学生的计算机信息应用能力的确有所提高,但是也有一部分的学生在计算机的基础应用能力上面稍显薄弱。从调查中发现,当代大学生往往在电子计算机的实际操作方面缺乏经验,虽然有一定的模拟实际训练的教学内容,但是这类实训的课程则往往缺乏一定的具体情境,所以在操作的训练过程中,学生不能够真正理解某项具体的操作方式如何应用在日常的工作之中。因此,对于学生的实际操作,已经在信息技术基础课程方面学习,则需要在具体的情境中提升学生的操作水平。

2 情境教育的概念以及优点

笔者在上文也谈到,在具体的情境之中培养学生在信息技术基础方面的操作能力水平是比较重要的,这也是当前大学的信息技术基础课程进行改革的一个重要的接入点。信息技术课程作为一门具有技能性、实践性以及知识性在一体当中的新兴学科,一方面又是技术上的分支,但是又是对于人类的生产以及生活方式进行转变的一个重要手段。所以,信息技术课程必然不能够仅仅停留在一个基础的理论阶段和模拟阶段,应该要更多地具有提升学生的综合信息技术素养,并且能够让学生具有解决现实以及具体的实际类问题作为一个教学的主要导向。在这样的学科背景之下,就是更多要创设一种情境,进而让学生能够更好地融入教学,掌握到更多的信息技术基础知识,进而举一反三。

情境中的学习,在学界有不同的定义方式,而笔者结合教学的实际,认为当前的情境学习,主要是旨在让学生能够更具有效率地吸收知识,并且获得教学上的技能,进而对学生的实践以及生活进行练习,创设问题并且解决问题的一种学习的方法。所以这样的一种学习的方法重点是在学习主体的客观环境的创设当中。情境的学习是从生活实践的那个钟过来的,这样的一种生活以及实践,不仅仅是这些大学生曾经生活体验过的客观环境,更多还是将来这些大学生出去参加生产以及工作所可能会面对以及经历到的一些实际上的问题。不过,这种客观条件的创设还要兼顾教学内容的联系。

情境教育的主要优点主要有以下的四个方面。

第一方面,情境的创设能够更好地促进学生对于学习内容的准确把握。一旦让大学生自行了解一些已经证明出来的理论,学生往往并不能够真正地体会出知识是用来解决问题的,并且也没有办法去体悟知识以及理论是来源于实践当中的。所以,进行学习情境的创设,能够更好地促进学生对于教学的内容进行更深入地理解,进而对大学生的思维能力进行拓展。

第二方面,对于学习情境的创设,能够较好地推动大学生对于现实的知识的实际应用以及知识的迁移。在具体的情境当中,学生能够更好地对于具体的知识所对应的具体问题由着深刻地理解,又能够从宏观地角度体会出什么情境能够产生出什么样的问题,所以,这样就有利于学生对于信息技术方面的基础知识牢固地进行掌握,并且能够更好了掌握到这些理论存在的条件,从而能够更好地去应用自己的知识。

第三方面,对于学习情境的创设能够更好地对于学生的学习热情进行激发。情境的创设能够让学生从较为枯燥的情境之中摆脱出来,并且和学生的实际经验以及生活上的经历有着更为丰富的联系,对学生的求知欲望以及较为重要的探索精神是一种鼓励,对于他们的学习热情可以进一步地进行渲染,所以大学生能够在情境创设的条件下,建立起学习知识的浓厚兴趣。

第四方面,学习的情境的创立,也能够让学生在学习信息技术基础知识的时候,产生出较为强烈的感情上的共鸣,并且在学习的过程中有着更为丰富的体验。学习的情境能够让较为抽象的知识进一步的具体化,和学生的生活以及实践的经历相结合,这样可以激发他们对于学习上更为强烈的一些情感上的因素。

所以,情境教育对于当代的大学信息技术的基础课程而言,能够克服单向传输,进一步地促进课程的沟通价值,让学生能够学习到更丰富的内容,进而提升学习课程知识的效率。

3 情境教育在大学信息技术基础课程上的模式与建议

情境教育要以学生和教师的互动作为主线,笔者认为在教师和学生之间应该以任务作为一座桥梁,通过任务来协助教师和学生构建出符合大学信息技术基础课程的具体情境。其基本的模式应该包含以下的流程。

教师设计任务展示模范作品提出任务监控教学过程反馈交流

学生进入任务分析讨论模范接受任务执行任务反馈交流

从这样的两条线索中,任务始终作为一座桥梁来引导,而教师和学生就是通过任务来进行情境的铺开,以及教学任务的开展。而情境的教育应该是在以下的部分进行开展。

第一部分,任务设计时候的情境预备。也就是在教师对教学的任务进行设计的过程中,要让学生同步进入到任务里面,进而让学生能够在情境进入的过程中有更多的情感准备。

第二部分,在模范作品的展示以及讨论当中,要抓住这一个机会,对任务进行情境的渲染。教师要尽可能贴近学生的生活以及学习实践的实际,更好地让学生代入到情境之中。

第三部分,也就是在监控教学的阶段,要尽力营造出教学的氛围,让学生在执行任务并且完成任务的过程中,体会出这种情境的影响。

第四部分,反馈阶段要注重对原先已经建立好的情境进行维持,促进教学的情境氛围更为突出,更能够让学生学习到这种情境下的知识和具体应用。

在课程实践方面,笔者认为开展大学信息技术基础课程的情境教育,仍然要注意以下的问题。

第一个问题,是对于学习者的充分分析。因为当代的大学生正如笔者前文分析的,已经对于电子计算机的基础操作有着比较成熟的了解,所以,不能够单纯只是停留在基础操作的层面上,而应该注重对学生追求更深一步知识的求知欲,进行加深,不能忽略学生的感受。比如在电子贺卡的课程教学当中,学生已经对于windows的基础操作以及word等办公软件的基本文字编辑有一定了解,那么在教学的过程中就要根据学生所未知的领域,以及和其已知知识之间的衔接,促进学生的学习热情。

第二个问题,是对于任务设计与情境渲染之间的关系。比如电子贺卡的制作,我们要了解到学生对于亲人朋友的眷恋,所以要从这一个层面去鼓励学生多点动手去制作电子贺卡。电子贺卡的制作可能有部分学生会不在意其情感价值,我们则可以通过展示优秀的作品,让这一部分的学生看到优秀的作品时候,有跃跃欲试的挑战念头,这样就可以兼顾到整个情境的渲染,对教学的任务布置,可以呈现出多因化的方式,鼓励更多的学生参与到学习实践之中。

参考文献:

[1]杜树杰.高校信息技术教育改革的原则与课程体系构建[J].高等理科教育,2006,1.

[2]冯伯虎.试论基于信息技术的教学环境的构建[J].教育信息化,2006,1.

机电技术基础知识第6篇

关键词:教学方法 教学手段 机械类 微机原理和单片机课程

一、引言

计算机基础教育是面向非计算机类各专业学生的计算机教育。与其它传统的基础课如数学、物理、化学、外语等一样,计算机基础教育已成为大学本科生基础教学的重要组成部分。计算机基础教育大致可分为三个层次:计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础。计算机文化基础课程是为了培养人们的计算机认识,课程不主要讲解计算机基础知识和基本操作技能。计算机技术基础课程则是为学生后续课程学习、毕业设计以及计算机应用开发打下一个较为全面的基础,课程主要讲解计算机中软件、硬件的基础知识。计算机应用基础课程则是针对当前计算机的主要应用领域,讲述一些必要的知识、方法和技能,以解决实际问题。

《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程是机械类各专业所开设的课程,分别属于计算机技术基础和计算机应用基础层次。本文讨论了有关机械类《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程的教学方法和教学手段。

二、机械类微机原理与应用和单片机原理及接口技术课程的教学特点

(一) 课程内容简介 不

《微机原理与应用》课程内容主要包括:计算机的基础知识(计算机的发展概述、计算机中的数、无符号二进制数的算术运算和逻辑运算、带符号二进制数的表示及运算、二进制编码)、8086/8088微型计算机基础知识(微型计算机基本结构、8086/8088微处理器、8088的外部引脚及其功能、8086/8088的功能结构、8086/8088的存储器组织、8086/8088的工作时序)、8088/8086的指令系统、汇编语言程序设计、中断技术等。课程详细地讲述8088/8086微处理器的编程结构及8088/8086的汇编语言编程技巧。微机原理与应用课程为以后从事机电控制技术以及微机的应用打下一个较为全面的基础。

《单片机原理与接口技术》课程内容主要包括:MCS-51系列单片机的硬件结构、组成原理、寻址方式、指令系统、扩展技术、中断系统机制、定时器、计数器、串行通信接口技术等。课程详细地讲述MCS-51系列单片机汇编语言的编程技巧,重点阐明单片机的扩展方法及组成单片机应用系统的设计技术。单片机原理及接口技术课程为以后从事自动控制、智能仪器仪表、机电一体化技术以及各类单片机的应用打下一个较为全面的基础。可以说《单片机原理及接口技术》课程是提高单片机应用设计能力,适应科学技术和经济发展的重要保证。

(二)课程内容教学特点

随着21世纪科学技术高速发展,新能源、新技术不断出现,尤其是信息处理和控制技术的飞速发展,使得传统的机械产品正逐渐向高度自动化机械产品转换。可以说纯机械产品已逐渐被机电系统所取代,机电系统是机械设备和电气动力相组合的系统,而目前所有的机电系统都是基于计算机控制技术来实现的,所开发的 机电产品的控制系统都是以计算机控制技术为基础的,控制系统的发展方向是智能和柔性。由此可知,《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程是掌握高新科学技术的基础。

从《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容可以看出,两门课程具有很多的共性知识,其重复面较大。这主要表现在以下几个方面:

第一是两门课程均为技术基础类课程,其先修课均为电子技术基础课,可以说两门课均为复杂同步时序逻辑电路的应用,应归属于电子技术应用范畴,所以学好电子技术基础课将有助于这两门课程的学习。

第二是两门课程体现着强烈的概念性、抽象性和原理性,两门课程均强调硬件结构加上软件的执行构成的微机原理。

第三,两门课程同时也是实践性很强的课程,有一定的实用技能,在学习过程中应充分注重理论与实践相结合,软件与硬件相结合,只有这样才能学到真正的知识。

鉴于以上的课程内容教学特点,为更好地指导学生理解、领会和掌握《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容,以便培养出更多的从事机电控制技术人才。

转贴于 三、机械类微机原理与应用和单片机原理及接口技术课程的教学方法、手段探讨

(一)合理取舍教学内容、注重对学生学习能力的培养

《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程内容具有很多的共性知识,其重复面比较大。为了避免课程内容的重复,应合理取舍教学内容、注重对学生能力的培养,以弥补技术基础课学时短、内容多,学生难以在课堂内准确理解、全面接受教学内容之不足。

《微机原理与应用》课是机械工程与自动化学院开设的技术基础平台课,课程讲授要分清哪些内容是目前暂时可以不学而留待以后学习,哪些内容是主要的,哪些内容是次要的。决不能“眉毛胡子一把抓”,不加分析、不分主次,使学生难以入门。例如:本课程针对学生的课程设置情况和所学内容在讲解计算机基础知识的内容时,对于计算机发展概述的内容因在计算机文化基础课已经讲述,所以就不再重复讲述。可以利用此学时重点去讲解计算机的工作方式有关的内容,使学生了解逻辑处理的三种实现方式(硬件布线逻辑方式、可编程逻辑控制方式和程序存储式的自动工作方式),这样就使学生在课程开始就对计算机的认识上,上升了一个层次,从宏观上了解计算机的用途,达到引人入境之感。再例如,对关于机器数与真值的概念讲解,强调“人为约定”的概念,机器数是人为约定的二进制数。再例如,讲解补码时,也决不能笼统说,而是重点讲解模的概念,突出模是一个进位数。以上的举例只是在第一章中的几个例子,通过教学的实际证明,学生得到很好的效果,重点突出了对学生学习能力的培养。

(二)增加课程的实践教学环节

对于计算机知识的学习有两种不同的学习方法:一种是侧重知识的学习,从原理入手,注重理论和概念;另一种是侧重应用的学习,从实际入手,注重掌握其应用方法和技能。不同的人应根据其具体情况选择不同的学习方法。对于非计算机专业的学生显然应当采用后一种学习方法。

为了提高学生的实际应用能力,课程教学尽量增加实践教学环节。应当指出,检察学习的好坏的标准,不是“知道不知道”,而是“会不会用”,学习的目的全在于应用。所以,课程多注重实践环节,在《微机原理与应用》课程的指令系统讲解中,首先引导学生多上机练习,使学生不满足于“上课能听懂、教材能看懂”。有一些问题,别人讲半天也不明白,而自己上机练习就清楚了。这就是增加课程的实践教学环节的目的。

(三)增加实例以拓宽学生的知识面

在机电一体化系统课程、机电一体化系统课程设计,以及机电方向学生的毕业设计等教学环节中,大量需要典型的微机知识、接口以及编程技术。尤其在毕业设计方面,学生由于此方面的欠缺,对于有关机电课题方面的毕业设计,往往在完成机械设计以后,很难很好的完成机电结合的部分。针对这些情况,机械工程与自动化学院领导以及带机电毕业设计方面的老师一致认为应加强有关电子设计、应用方面的环节。为此课题在以下几个方面进行改进:

第一、改革《微型计算机原理与应用》、《单片机原理及接口技术》课程的教学,开设CAI教学;

第二、加强《单片机原理及接口技术》课程的实践教学环节,完善和开放机电控制实验室;

第三、设计制作单片机应用系统的典型环节,如A/D、D/A、键盘、数码和LCD显示、通信、步进电机控制等模块;

第四、力争多开设《单片机原理及接口技术》课程的综合实验课,为后续的毕业设计以及机电方面的学生就业打下坚实的基础。

四、结束语

经过两年来的课程教学实践改革后,《微机原理与应用》和《单片机原理与接口技术》课程教学可以说取得了较好的效果。使学生侧重应用的学习,从实际入手,注重掌握其应用方法与技能。正是课题组的共同努力,设计制作单片机应用系统的典型环节,如:A/D、D/A、键盘、数码和LCD显示、通信、步进电机控制等模块,使得机械工程与自动化学院的学生在2005年全国大学生电子设计大赛辽宁赛区获得二等奖、三等奖各一项。也正是课题组的共同努力,让得学生自愿走近实验室,主动利用实验室的资源设计开发一些综合性的试验。

最后,相信只要我们能够全身心的投入到课程教学改革实践中,不断总结教学经验,那么就一定会在今后的教学实践中取得丰硕的成果。

参考文献

冯博琴,《微型计算机原理与接口技术》, 北京,清华大学,2003年2月

李文英,《微机原理与接口技术》,北京,清华大学,2001年9月

机电技术基础知识第7篇

关键词:电子技术基础 信息化教育技术 应用

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0152-01

电子技术作为中职教学中的一门重要课程,教学的目标是培养学生在机电、自动化和电子应用等专业中的电子基础知识。中职电子技术教学注重对实践能力的培养,信息化教学技术在实践性的电子技术教学中具有独特的优势,符合了电子技术基础的教学的理念。

1 信息化教育技术概述

信息化教育技术,即是指多媒体教学,是指利用多媒体进行信息处理的技术,利用计算机等工具将文字、图像和声音等进行整合,以多维动态的形式显示出来。通过超链接使这些文件之间产生联系,常见的多媒体技术的运用即是PPT课件。多媒体技术具有传统的教学工具不具备的优点,可以把复杂的、多样的知识进行可视化,把要解决的问题形象直观化,使老师可以选择多种方式来阐述知识和问题。教学实践证明,多媒体教学技术以其综合处理能力的优势,在教学中能充实课堂教学的内容,活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣,培养和锻炼学生的自主学习能力、理解能力、创新思维能力和实践能力,从而有效地提高课堂教学质量和效果。呈现出了传统教学手段无法比拟的优势。对于电子技术基础课程的教学来说,可以利用信息化教育技术的互动性和工程性等有效的实现电子技术基础的实践性教学。

2 在电子技术基础教学中应用信息技术的分析

2.1 有助于激发学生的学习兴趣

电子技术的教学内容主要包括半导体三极管及其放大电路,集成运放电路,直流稳压电源,组合逻辑电路,触发器和时序逻辑电路等,内容较多,学习的难度较大,是学生学习的一个难点。兴趣是最好的老师,只有激发了学生对于知识的兴趣,才能调动学生的自主学习能力,实现最好的教学效果。利用多媒体声画结合的特点将单一的、复杂的课本知识变成生动、具体的动画等形式展现在学生的面前,可以大大的增加课本内容对学生的吸引力,在轻松的氛围中完成学习。

2.2 互动性的特点

计算机多媒体具有很强的信息集成性和可交互性的特点。它可以将声音、画面、视频、动画的等多种信息加工在一起来呈现老师想要传达给学生的知识信息,为老师的教学活动提供了多种多样的模式可供选择。多媒体技术的可交互性还可以随时的为教学提供对教学结果的检测和学生的练习,如设计简单的小动画,把题目设计在其中,让学生的回答问题与小动画的动作结合在一起,形成一个小小的互动,构成了一个师生之间交流的新平台和学生获得实践的平台。如在进行译码器知识的讲解时,可以制作一个互动动画,演示二位制不同代码输入下译码器的变化,帮助学生更好的了解译码器的工作原理。

2.3 启发性特点

多媒体教学相比的传统的教学模式,可以有效的营造教学氛围和知识情景,将知识还原到实践性的情景中帮助学生进行理解,调动学生的学习积极性从而激发其学习的内在潜能。如在教学中,将虚拟仿真软件Multisim运用到课堂教学中,提高学生的积极性。如,在进行PN单向导电性的教学中,先运用Multisim进行仿真,引导学生对PN结反向偏置时的电路仿真情况进行观察,最后启发学生对PN结单向导电性的特性进行总结。多媒体信息技术可以将实际案例和丰富的网络资源作为教学的内容,开拓学生的专业视野,提高其对电子技术的综合认识水平。

2.4 实践性特点

电子技术基础是一门实践性很强的学科,是学生进一步学习专业知识的基础,学生除了需要完成电子技术基础基本知识的学习之外,还要具有一定的实践经验和动手能力,能够对实际问题进行独立的分析和解决。电子技术基础的实践性,是由其课程特点决定的,也是由于新时期经济发展对电子技术人才提出了更高水平的要求。在实际的教学中,运用信息化教育技术,可以有效增强电子信息技术课程的实践性。Multisim软件提供了全面的集成化设计环境,可以完成电子仿真分析、原理图设计输入和电路功能测试等多种工作,与实际工作中的仪表和仿真元件非常接近,操作界面和使用方法都可以为学生提供较好的实践体验。在进行实验课程时,老师可以先应用Multisim进行设计仿真,让学生了解电路或者电气元件变化时,所带来的电路性能变化,再动手进行实验,有助于提高实验课程实践教学的效率。

2.5 培养创新能力

中职学校的电子技术教学与其他学科的教学不同,是以培养具有实践能力的专业技术人才为目的的,而创新和对新知识的自主学习能力,是现代工业对技术人才的新的要求。电子技术基础教学必须不断将新的电子技术知识和相关产业的最新动态等引入教学中来,以丰富的实际案例来进行教学,以适应不断发展和变化的电子技术环境。多媒体信息技术可以有效的将实际案例引入教学课堂,引导学生进行探究,既可以在探究中完成对新知识的掌握,又可以锻炼学生进行实际问题探究的能力和方法,授人以鱼不如授人以渔,创新的精神和方法对于提高学生在以后实际工作中的实践能力具有重要的意义。

3 结语

电子技术基础课程是一门实践性要求较高的专业基础类课程,是学生进行更深入专业学习的必要基础。电子技术基础的学习,不但要完成基础知识的学习,还要锻炼自身的动手实践能力。信息化教学技术是当前课堂教学的主要发展模式,将电子技术基础与多媒体信息技术相结合,可以有效的实现启发学习兴趣、增加学生实践机会和提高学生观察、分析和解决实际问题的能力,对于提高电子技术基础的教学有效性具有重要的意义。

参考文献

[1] 江铁.当前多媒体教学中存在的问题及对策[J].警官文苑,2011(1):15.

机电技术基础知识第8篇

【关键词】嵌入式系统;学科体系;平台模式;对象学科

一、嵌入式系统简介

(一)嵌入式系统的产生

嵌入式系统诞生于微型机时代,经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后,便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机,即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核,也是嵌入式处理器而非通用微处理器。

(二)专用计算机探索的失败之路

无论是工控机,还是单板机,都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。人们便直接将微型计算机体系结构进行简化,集成到一个半导体芯片中,做成单片微型计算机。

Motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位,但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。

(三)嵌入式系统的独立发展道路

嵌入式系统的微控制器(MCU)发展道路,是一条摆脱“专用计算机”羁绊,独立发展的道路。这是一条由IntelMCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。MCS51是一个在微电子学、集成电路基础上,按照嵌入式应用要求,原创的嵌入式处理器。MCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器(SFR)的管理模式,奠定了嵌入式系统的硬件结构基础;iDCX51是专门与MCS51单片机配置,满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。

二、嵌入式系统的四个支柱学科

目前,嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统”的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看,“嵌入式系统”是四个支柱学科的交叉与融合,并以平台模式进行学科定位与分工。

(一)四个支柱学科的关系

嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础,对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科,计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。

(二)领衔的微电子学科

微电子学科与半导体集成电路的领衔作用,在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果,最终都会体现在集成电路中,从早期的数字电路集成,到如今的模混合、软/硬件结合、以IP为基础的知识与知识行为集成。

(三)为平台服务的计算机学科

现代计算机出现后,在计算机学科中形成了两大学科分支,即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关,而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异,不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统,因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通,共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中,计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务,它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。

(四)广泛服务的电子技术学科

在嵌入式系统中,电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计,迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成;为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持;在对象学科中,广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。

(五)对象学科的最终出路

对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域,形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。对于对象学科来说,嵌入式系统只是一个智能化的工具,对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时,在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求,以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。

三、平台模式下的学科

(一)平台模式的由来

平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式,是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的VCD/DVD产业,就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。

(二)嵌入式系统的平台模式

按照知识的分离性发展规律,知识创新者不从事知识应用,知识应用者不需要了解创新知识原理;按照集成性发展规律要求,知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中,转化为知识平台,知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。对象学科领域是嵌入式系统的最终用户,对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科(非对象学科领域中的应用工程师)不是嵌入式系统最终用户,这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形的知识平台。

(三)平台模式下的学科定位与分工

嵌入式系统中四个支柱学科的定位,除了学科知识结构的定位外,还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位,是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台,不介入嵌入式系统的具体应用;对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上,实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用,不必介入嵌入式系统的平台构建。

嵌入式系统是一个无限大的空间,不论是嵌入式系统平台构建还是嵌入式系统平台应用,都有无限广阔的发展空间,关键是把握好自己的“定位”与“分工”,了解学科的“交叉”与“融合”。

参考文献

[1]何立民。嵌入式系统的产业模式[J].单片机与嵌入式系统应用,2006,(1)。